【优选算法专栏】专题一:双指针--------1.移动0

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专题一

  • 题目来源
  • 题目描述:
  • 题目解析
  • 算法原理
  • 代码实现

    题目来源

    本题来源为:

    Leetcode283:移动零

    题目描述:

    给定一个数组 nums,编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾,同时保持非零元素的相对顺序。

    请注意 ,必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

    题目解析

    这个题目要实现的其实就是将0移动到后面,

    要注意三点:

    1. 0 要移动到数组的末尾
    2. 保持非零元素的相对顺序

      这个怎么理解呢?举个例子:

      在这个示例中,未移动前非0元素的顺序为1 3 12,那么移动0之后非0元素也要保持一个1 3 12的顺序。

    3. 不能开辟一个新的数组,要原地操作。

    算法原理

    对于移动0本题来说,是一个很典型的题目,本题还可以规划到数组划分(或者数组分块)这一类。

    什么是数组划分呢?数组划分就是将一个原数组划分为不同区域。

    如下图所示,可以将数组划分为若干个区域,而对于本题而言:

    就是将原数组划分为两个区域:非0元素区间与0元素区间。

    而解决数组划分这一类题,我们最容易想到也是最简单解决的办法----双指针算法。

    那么什么是双指针算法呢?

    双指针算法就是定义两个指针,通过模拟两个指针的走向来解决问题,化繁为简。但是并不是说双指针就要必须强行定义两个指针,双指针是一个思想,用数组下标也可以来充当指针,定义两个变量也可以充当指针。

    对于本题而言:

    两个指针的作用可以这样定义:

    1. cur:从左往右扫描数组,达到遍历数组
    2. dest:已处理的区间内,非0元素的最后一个位置。

    通过双指针我们可以将这个数组分为二大个区间:

    处理过的区间与未处理的区间,在处理过的区间内可以又分成两个区间:非0元素区间与0元素区间。

    不停向后遍历,知道cur遍历完整个数组为止。

    下面我们用具体示例来模拟一下这个过程:

    通过动图,我们可以总结双指针式如何做到的:

    在cur从前往后遍历数组时:

    1. 遇到非0元素:cur++
    2. 遇到非0元素:

      先交换dest+1与cur的位置,然后让dest++,cur++;

      注意:dest的起始位置是-1(没进行遍历前还不知道非0元素具体在哪一个位置)。

    代码实现

    class Solution 
    {public:
        void moveZeroes(vector& nums) 
        { for(int cur=0,dest=-1;cur //处理非0元素
                if(nums[cur])
                { dest++;
                    //交换dest+1与cur的位置
                    swap(nums[dest],nums[cur]);
                }
            }
        }
    };